Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu phân cấp vùng đầu nguồn tại xã Phúc Sơn – huyện Anh Sơn – Tỉnh Nghệ An

Chia sẻ: Tri Lễ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:76

Thêm vào BST

Báo xấu

9
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu nhằm xây dựng được bản đồ phân cấp đầu nguồn phục vụ hoạt động SDĐ bền vững ở địa phương; đề xuất được một số định hướng sử dụng với mỗi cấp đất ở địa phương. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu phân cấp vùng đầu nguồn tại xã Phúc Sơn – huyện Anh Sơn – Tỉnh Nghệ An

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Tr-êng ®¹i häc l©m nghiÖp NguyÔn Huy Hoµng Nghiªn cøu ph©n cÊp vïng ®Çu nguån t¹i x· Phóc S¬n – huyÖn Anh S¬n – TØnh NghÖ An luËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Hµ T©y 2007
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o bé n«ng nghiÖp vµ PTNT Tr-êng ®¹i häc l©m nghiÖp NguyÔn Huy Hoµng Nghiªn cøu ph©n cÊp vïng ®Çu nguån t¹i x· Phóc S¬n – huyÖn Anh S¬n – TØnh NghÖ An Chuyªn ngµnh: L©m häc M· sè: 60.62.60 luËn v¨n th¹c sü khoa häc l©m nghiÖp Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: T.S NguyÔn §¨ng QuÕ PGS, T.S V-¬ng V¨n Quúnh Hµ T©y 2007
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng gây ảnh hưởng tổng hợp đến môi trường bên ngoài và môi trường bên trong (tiểu hoàn cảnh rừng). Vai trò của rừng trong việc điều tiết nguồn nước, đảm bảo cung cấp nước, hạn chế lũ lụt mùa mưa đã được thừa nhận là rất quan trọng. Việc xây dựng các khu phòng hộ đầu nguồn trở thành vấn đề cấp bách và không thể thiếu được đối với mỗi lưu vực, mỗi công trình thủy lợi, thủy điện. Song để việc quy hoạch sắp xếp một cách khoa học các khu vực đầu nguồn cho các mục đích cụ thể cần có căn cứ lí thuyết và thực tiến. Từ yêu cầu đó việc phân cấp xung yếu cho từng diện tích đầu nguồn để xây dựng các biện pháp cần thiết và quy phạm phục vụ việc quy hoạch các chương trình phòng hộ đầu nguồn là việc làm có tính thực tiễn cao. Nước Việt Nam có lắm núi, nhiều sông, cấu trúc của địa hình đất nước được ví như cấu trúc của hệ “bát phân” (tám phần, trong đó 3 phần là núi, 4 phần là biển mà chỉ có 1 phần là đất canh tác) [9]. Với 64 tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương, trong đó có khoảng 20 tỉnh nằm trong vùng đầu nguồn của hệ thống sông ngòi chính, diện tích đất canh tác Nông nghiệp của Việt Nam chiếm tỷ lệ nhỏ và chịu ảnh hưởng rất lớn bởi sông và núi, hay nói một cách khác vùng đầu nguồn của Việt Nam có ý nghĩa rất quan trọng trong việc phát triển kinh tế chung của đất nước. Hiện nay việc phân chia lâm phận phòng hộ và lâm phận sản xuất vẫn còn nhiều vấn đề cân nhắc giữa các yếu tố độ cao, độ dốc, dạng đất,…và QHSDĐ của địa phương. Chính vì vậy đã dẫn đến hiện tượng khai thác lạm vào vốn rừng, gây ảnh hưởng không tốt đến vấn đề tái sinh tự nhiên và phòng hộ của rừng. Mặt khác quá trình quy hoạch bố trí đất đai cũng như phân tích lựa chọn cây trồng vật nuôi thường ít hoặc không áp dụng phương pháp đánh giá phân cấp đất đai mà “phần lớn các quy hoạch dựa trên hiện trạng, quy
2 hoạch bản đồ, phân định ranh giới 5 loại đất, 3 loại rừng” [8]. Việc góp phần nghiên cứu phân cấp đầu nguồn cụ thể là rất cần thiết và có ý nghĩa lí luận và thực tiễn sâu sắc. Phúc Sơn là một huyện miền núi thuộc huyện Anh Sơn – tỉnh Nghệ An. Khu vực này là nguồn sinh thủy quan trọng cho sông Con, sông Giăng. Mặt khác đây cũng là nguồn sinh kế cơ bản cho các cộng đồng sống dựa vào rừng, là diện tích rừng phòng hộ cho các cộng đồng địa phương và vùng hạ lưu nên việc phân cấp đầu nguồn nhằm xác định loại hình canh tác phục vụ mục tiêu sinh kế và phòng hộ là đặc biệt quan trọng. Thực tế sản xuất tại xã Phúc Sơn còn gặp nhiều vấn đề trong sử dụng đất. Trong đó định hướng sử dụng đất vẫn còn mâu thuẫn giữa lâm nghiệp và nông nghiệp, QHSDĐ dành cho rừng sản xuất và phòng hộ vẫn còn nhiều vấn đề, xác định đối tượng khai thác và cường độ khai thác ở rừng tự nhiên vẫn còn nhiều bất cập. Phần lớn việc xác định đối tượng khai thác chỉ xuất phát từ yêu cầu lâm sản mà ít tính đến khả năng cung cấp của rừng và các tác động đến quá trình khai thác lợi dụng. Trong khi đó phân cấp mức độ xung yếu vùng đầu nguồn là căn cứ cơ sở quan trọng để đưa ra các phương hướng quy hoạch nhằm sử dụng bền vững tài nguyên rừng. Trên cơ sở đó, tác giả chọn đề tài “ Nghiên cứu phân cấp vùng đầu nguồn tại xã Phúc Sơn – huyện Anh Sơn – Tỉnh Nghệ An” nhằm giải quyết nhu cầu thực tiễn nêu trên.
3 CHƢƠNG 1: LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới Phân cấp đầu nguồn là chia vùng đầu nguồn thành những diện tích thuộc những CĐN khác nhau. Trong mỗi diện tích đó có sự đồng nhất nhất định về tiềm năng xói mòn và khô hạn và có những biện pháp ứng xử khác nhau cho nhu cầu của phát triển bền vững [10]. Phân cấp đầu nguồn là công việc chuyên môn - cụ thể, là phân chia hệ thống đầu nguồn ra thành những cấp khác nhau, trong mỗi một CĐN ấy có đặc trưng tương đối đồng nhất về điều kiện vị trí, địa lý và tài nguyên thiên nhiên cũng như hệ thống canh tác nhằm mục đích quản lý bền vững tài nguyên và phát triển kinh tế xã hội bền vững trên từng CĐN ấy và rộng hơn là trên toàn bộ hệ thống đầu nguồn [2]. Trên thế giới, các công trình nghiên cứu quản lí đầu nguồn và thủy văn rừng đã được công bố nhiều và chủ yếu cho rừng ôn đới nhưng cho rừng nhiệt đới thì còn ít. Nhiều mô hình đánh giá mức độ xói mòn và an toàn môi trường được thế giới chấp nhận như mô hình xói mòn của Wischmeier W.H và Smith ở Mỹ [4]. Phương trình dự báo xói mòn của Wischmeier W.H và Smith hiện đang được thừa nhận và sử dụng rộng rãi trên thế giới. Đây là trình toán học biểu thị lượng đất xói mòn phụ thuộc vào các yếu tố mưa (R), đất (K), địa hình (LS), cây trồng (C) và biện pháp SDĐ (P) theo phương trình: M = 2,47*R*K*L*S*C*P (1.1) Trong đó: M- Lượng đất bị xói mòn (tấn/ha) 2,47 – Hệ số đổi ra tấn/ ha R – Hệ số xói mòn mưa K – Hệ số xói mòn đặc trưng cho từng loại đất
4 L – Chiều dài sườn dốc S – Độ dốc đất mặt C – Hệ số cây trồng P – Hệ số bảo vệ đất Năm 1979, GS, TS Davide Wordige áp dụng phương pháp raster vào phân cấp vùng đầu nguồn ở Thái Lan. Theo phương pháp này, người ta phân chia lãnh thổ Thái Lan thành những ô có diện tích bằng nhau với diện tích các ô vuông là 1 km2, tiếp theo là xây dựng phương trình cơ bản PCĐN sau đó nội suy để tính giá trị CĐN cho từng ô. Các biến số được lựa chọn để tiến hành phân cấp là độ dốc, dạng đất, độ cao, đất và địa chất [26]. Phương trình phân cấp đầu nguồn có dạng như sau: WSC = a + bX1 + cX2 + dX3 + eX4 + fX5 (1.2) Trong đó: a, b, c, d, e là các hằng số thay đổi theo vùng X1: Độ dốc X2: Dạng đất X3: Độ cao X4: Địa chất X5: Đất WSC: Là giá trị CĐN Toàn bộ lãnh thổ Thái Lan được chia thành 5 cấp, với các giá trị của CĐN cụ thể. Năm CĐN được xác định trên bản đồ cùng với các đặc điểm đặc trưng cho một số mô hình và kiểu sử dụng đất. - Cấp I( rừng phòng hộ): Ở cấp này việc sử dụng đất gắn liền với việc duy trì rừng tự nhiên với những cấu trúc tự nhiên của nó. Ở cấp này rừng hầu như không bị tác động của con người trừ việc phòng tránh lửa rừng và ngăn chặn những hoạt động trái phép ở rừng.
5 - Cấp II (rừng sản xuất): Đây là cấp khi tiến hành các hoạt động canh tác cần gắn với việc xây dựng và duy trì và phát triển rừng bằng cách phục hồi rừng tự nhiên hay rừng trồng, việc khai thác gỗ thường phải giới hạn trong những quy định của luật pháp để bảo vệ đất và bảo vệ nguồn nước. - Cấp III ( vườn cây ăn quả và nông lâm kết hợp): Cấp III thường ở những nơi đất cao, dốc vừa phải, hoạt động sử dụng đất có thể là xây dựng những vườn cây công nghiệp, vườn cây ăn quả và chăn thả súc vật hay canh tác thêm một vài loài cây nông nghiệp khi có biện pháp bảo vệ đất. - Cấp IV (Nông nghiệp vùng cao): Bao gồm những vùng có độ dốc nhỏ nhưng thiếu nước với các loài cây nông nghiệp theo hàng, cây ăn quả và chăn thả súc vật, ít cần các biện pháp bảo vệ đất. - Cấp V (nông nghiệp vùng thấp – nông nghiệp truyền thống): Đây là cấp phân bố ở nơi bằng phẳng với hệ thống ruộng nước hoặc hệ thống canh tác khác mà không cần biện pháp bảo vệ đất. Ưu điểm của phương pháp raster là : - Đơn giản - Tính toán chính xác - Mô tả và lưu trữ số liệu theo hệ toạ độ - Có thể đưa vào lập trình để tính một cách dễ dàng Nhược điểm của phương pháp raster: - Không xác định chính xác về mặt địa lý - Trong một ô vuông 1 km2 có thể không đồng nhất và cần có biện pháp xử lý khác nhau
6 - Phương pháp raster không linh hoạt Năm 1989, Cơ quan hợp tác và phát triển Thuỷ Sỹ đã tài trợ cho dự án “Phân cấp đầu nguồn vùng hạ lưu sông Mê Kông” do Ban thư kí uỷ hội sông Mê Kông thực hiện. Dự án này được triển khai vào tháng 6 năm 1990 bao gồm 3 nước Việt Nam, Lào và Camphuchia. Mục tiêu của dự án là xây dựng một bộ dữ liệu hoàn chỉnh để tạo ra một hệ thống PCĐN và sản xuất ra các bản đồ PCĐN cho toàn bộ vùng hạ lưu sông Mê Kông. Dự án thiết kế trên cơ sở áp dụng phương pháp của GS, TS Davide Wordrige áp dụng thành công ở Thái Lan. Năm 1997, phương pháp PCĐN dựa trên phương trình tuyến tính nhiều lớp và mô hình số hoá địa hình (DTM) đã được triển khai để xây dựng bản đồ PCĐN hạ lưu sông Mê Kông [1]. Các ô vuông 1 (km) x 1 (km) được thay bằng các ô vuông 50(m)x50(m) để xây dựng mô hình DTM. Chương trình được triển khai giữa Uỷ Hội sông Mê Kông và Trung Tâm Phát Triển Môi Trường – khoa Địa lí Tin học, Đại học Berne Thụy Sĩ. Theo phương pháp này, mô hình số hóa địa hình được xây dựng được xây dựng thông qua hệ thống giá trị độ cao của các điểm cách đều nhau 50 trên mặt đất. Giá trị của các biến số cũng như giá trị của CĐN sẽ được tính cho mỗi điểm cách đều nhau 50(m) trên mặt đất, nó đại diện cho một ô vuông có diện tích 50(m)x50(m). Như vậy, so với diện tích ô vuông của phương pháp raster, diện tích ô vuông ở phương pháp DTM đã được giảm xuống 400 lần. Ranh giới các CĐN trên bản đồ có độ zíc zắc giảm đi. Từ mô hình này sẽ nội suy ra các giá trị độ dốc, dạng đất và khi chồng các lớp thông tin khác như đất, nền địa chất sẽ thu được các giá trị tương ứng tại mỗi điểm. Công việc sau đó là xây dựng phương trình tuyến tính nhiều lớp biểu thị mối quan hệ giữa giá trị Yi và Xi. Thay các giá trị biến số tại mỗi điểm vào phương trình PCĐN xây dựng
7 được tính được giá trị của CĐN trên từng điểm và tiến hành nội suy rồi điều chỉnh cho phù hợp với thực tế. Phương trình PCĐN được áp dụng cho phân cấp vùng hạ lưu sông Mê Kông có dạng như sau: WSC = a + b(độ dốc)+c(dạng đất)+d(độ cao) (1.3) Chương trình được hoàn thành năm 1999, với sản phẩm bản đồ PCĐN in ra ở tỉ lệ 1/250.000 theo 5 cấp khác nhau với các mục tiêu SDĐ xác định. 1.2. Ở Việt Nam Phương pháp PCĐN đầu tiên ở Việt Nam áp dụng theo phương pháp truyền thống dựa trên quy phạm kĩ thuật xây dựng rừng đầu nguồn do Bộ Lâm nghiệp ban hành năm 1991 [19]. Kết quả của sự phân cấp là khu vực đầu nguồn được chia làm 3 cấp: cấp I là vùng rất xung yếu, cấp II là vùng xung yếu và cấp III là vùng ít xung yếu. Năm 1990, Viện Điều tra Quy hoạch rừng đề xuất phương pháp PCĐN được áp dụng trong chương trình 327. Phương pháp này dựa trên tương quan tổng hợp các yếu tố ảnh hưởng quan trọng, quyết định đến xói mòn vùng xung yếu thông qua mô hình toán học: PH1 = (Delta H)0.5 * DOC0.75 * MUA1.5 (1.4) Trong đó: Delta H là độ chênh cao địa hình trong mỗi lưu vực cấp 3, là hiệu số giữa độ cao tại điểm đang xét với độ cao thấp nhất (cấp3). Sau khi căn cứ vào các nhân tố bổ sung ngoài 3 nhân tố trên để hiệu chỉnh việc phân cấp và phân tổ với cự li thích hợp. Hạn chế của phương pháp này là chưa tính đến tính chất đặc thù của vùng địa hình đầu nguồn vì các tham số của phương trình không thay đổi, nhân tố đất khá quan trọng nhưng thang bậc phân chia nhóm chưa cụ thể. Điểm hạn chế khác là lấy đơn vị tiểu khu với diện tích 100 ha quyết định gộp vào một CĐN là quá lớn.
8 Năm 1991, GS, TS Nguyễn Ngọc Lung đã áp dụng phương pháp cho điểm của các nước Đông Âu để PCĐN trông đề tài cấp nhà nước mang tên “Nghiên cứu và áp dụng cơ sở khoa học, các giải pháp kinh tế kĩ thuật để quy hoạch, thiết kế lưu vực phòng hộ, xây dựng rừng phòng hộ đầu nguồn nước, rừng chống gió bão ven biển”[6]. Tác giả xây dựng thang phân loại cho các tiêu chí trên các bản đồ độ cao, độ dốc, đất và thảm thực vật rừng. Tiến hành chia khu vực nghiên cứu ra các ô cơ sở hình vuông để cho điểm và tổng hợp điểm. Đề tài dựa trên tổng số điểm thu được của hệ thống ô cơ sở để phân hệ thống đầu nguồn ra thành các cấp. Phương pháp phân cấp này dựa trên việc cho điểm các nhân tố gây ảnh hưởng tới xói mòn và dòng chảy, thang điểm di động từ 1 đến 10 hoặc lớn hơn. Các nhân tố tự nhiên gây ảnh hưởng tới mức độ xói mòn gồm độ cao, độ dốc, chiều dài sườn dốc, loại đất, lượng mưa bình quân năm… Khi xuất hiện nhân tố chủ đạo có ảnh hưởng lớn nhất thang điểm của nhân tố này sẽ được nhân với hệ số hơn 1 tùy mức độ có thể chọn 1,5; 2,0; 2,5;… Trị số điểm đánh giá năng lực phòng hộ của các kiểu thảm thực vật là điểm âm, khi có rừng tự nhiên 3 tầng với độ tàn che lớn hơn 0,7 sẽ đạt trị tối đa và bằng 10. Thang điểm âm các kiểu thảm thực vật sẽ tính bằng phần trăm. Dựa trên tổng số điểm thu được của hệ thống ô cơ sở để phân hệ thống đầu nguồn thành các cấp thích hợp. Đầu những năm 1990, TS Hoàng Sĩ Động áp dụng phương pháp PCĐN của GS, TS Davide Wordrige để PCĐN sông Sesan và Serepok thuộc vùng đầu nguồn sông Mê Kông. Tác giả đã sử dụng 5 nhân tố để xây dựng phương trình PCĐN: đai cao, độ dốc, dạng đất và địa chất. PCĐN hạ lưu sông Mê Kông dựa trên phương trình tuyến tính nhiều lớp và bản đồ số hóa địa hình (DTM). Bản chất của phương pháp này là sử dụng ô vuông 50m x 50m để xây dựng mô hình DTM.
9 Hiện nay, phân cấp phòng hộ cho các vùng đầu nguồn cấp tỉnh của Việt Nam chủ yếu dựa vào phương pháp chồng xếp bản đồ thông qua các công cụ phần mềm Mapinfo, Arc View. Với biện pháp kĩ thuật này, các bản đồ đơn tính về lượng mưa, đất, độ dốc và độ cao tương đối được cho điểm các mức điểm theo một số tiêu chí xác định. Bản đồ tổng điểm được thống kê từ các bản đồ đơn tính và diện tích khống chế của nhà nước là cơ sở cho việc xác định lâm phận phòng hộ [19]. Ưu điểm của phương pháp này là dễ làm, có thể tiến hành trên quy mô lớn và trong thời gian không dài. Tuy nhiên việc xây dựng các thang điểm cho các tiêu chí phần nào mang tính kinh nghiệm, xác định ngưỡng xung yếu theo diện tích khống chế của nhà nước ít nhiều mang tính chủ quan, các CĐN có thể không trùng với cấp về nguy co xói mòn và tiềm năng khô hạn.
10 CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu - Mục tiêu chung: Góp phần quản lý bền vững tài nguyên đất ở xã Phúc Sơn, huyện Anh Sơn, tỉnh Nghệ An. - Mục tiêu cụ thể: + Xây dựng được bản đồ phân cấp đầu nguồn phục vụ hoạt động SDĐ bền vững ở địa phương. + Đề xuất được một số định hướng sử dụng với mỗi cấp đất ở địa phương . 2.2. Nội dung nghiên cứu Phù hợp với mục đích đặt ra đề tài thực hiện một số nội dung nghiên cứu sau. - Nghiên cứu thực trạng sử dụng đất ở địa phương. - Nghiên cứu cơ sở khoa học cho phân cấp đầu nguồn ở địa phương. - Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân cấp đầu nguồn. - Nghiên cứu đề xuất được một số định hướng sử dụng với mỗi cấp đất ở địa phương. 2.3. Phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ có hạn về thời gian của luận văn cao học chúng tôi tập trung vào nghiên cứu PCĐN cho xã Phúc Sơn, huyện Anh Sơn tỉnh Nghệ An. Những biến số được sử dụng vào phương trình PCĐN là những yếu tố tự nhiên quan trọng nhất có liên quan đến mức nhạy cảm sinh thái của vùng đầu
11 nguồn là độ dốc, độ cao. Yếu tố lượng mưa không được áp dụng PCĐN vì trong điều kiện hẹp của một xã yếu tố mưa được xem là tương đối đồng nhất. 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1. Phƣơng pháp luận - Phân cấp vùng đầu nguồn Các vùng đầu nguồn thường là những vùng dốc và cao, nên đây cũng là những vùng tiềm năng xói mòn mạnh và nguy cơ khô hạn cao. Khi chưa có tác động của con người thì tiềm năng xói mòn và nguy cơ khô hạn được ngăn chặn bởi các thảm thực vật, trong đó quan trọng nhất là các thảm rừng. Nhưng khi con người tác động làm thay đổi cấu trúc của các thảm thực vật, những tiềm năng và nguy cơ này sẽ dễ dàng trở thành hiện thực. Chúng làm cho đất đai bị thoái hoá nhanh chóng. Hệ quả của việc sử dụng không hợp lý đất đai và các thảm thực vật trong những thập kỷ qua đã làm cho phần lớn các vùng đất dốc trở nên thoái hóa và không còn sức sản xuất. Vì tính dễ suy thoái trước tác động của con người mà các vùng đầu nguồn được xem là các vùng sinh thái nhạy cảm. Mức nhạy cảm của vùng đầu nguồn không đồng nhất, nó phụ thuộc vào đặc điểm của những nhân tố quyết định đến tiềm năng xói mòn và nguy cơ khô hạn, trong đó quan trọng nhất là độ dốc, độ cao, loại đất và chế độ mưa. Độ dốc mặt đất, độ cao địa hình và cường độ mưa càng lớn thì tiềm năng xói mòn và nguy cơ khô hạn càng cao, mức nhạy cảm càng lớn. Việc phân tích tính nhạy cảm của vùng đầu nguồn, phân chia và ghép nhóm diện tích trong nó thành những cấp có mức nhạy cảm khác nhau và cần có những biện pháp quản lý khác nhau được gọi là PCĐN [10].
12 Ngoài ra, mục đích của PCĐN là giúp người dân sử dụng hiệu quả tài nguyên đất nên đề tài cũng nghiên cứu đặc điểm của các mô hình và KSDĐ phổ biến và khả năng áp dụng chúng với từng CĐN khác nhau. - Mô hình canh tác và kiểu sử dụng đất + Mô hình canh tác Đề tài tiếp cận mô hình canh tác theo khái niệm: Mô hình canh tác là kiểu phối hợp giữa cây trồng với đất đai và công nghệ canh tác để tạo ra một hoặc một số sản phẩm nông – lâm nghiệp nào đó. Theo khái niệm này thì trong mỗi hình canh tác sẽ có sự đồng nhất về cây trồng và toàn bộ công nghệ canh tác, trong đó gồm toàn bộ các hoạt động của quá trình SDĐ như làm đất, chăm sóc và thu hoạch. Ngoài ra, mô hình canh tác còn có cách hiểu là tổng hợp các kiểu trồng cây trên diện tích một hộ gia đình, một trang trai hay một đơn vị SDĐ nói chung. Theo khái niệm này, mô hình canh tác có thể hiểu như là một hình thức SDĐ và cây. + Kiểu sử dụng đất KSDĐ là một nhóm các mô hình canh tác có phương thức canh tác tương đối giống nhau do đó hiệu quả sinh thái và điều kiện áp dụng đất là một nhóm mô hình canh tác thường có phương thức canh tác tương đối giống nhau do đó hiệu quả sinh thái và điều kiện áp dụng cũng tương đối giống nhau.
13 Thu thập thông tin về Thu thập thông tin về đặc Nghiên cứu phương pháp điều kiện địa hình, khí điểm cấu trúc, năng suất PCĐN đã áp dụng và hiệu hậu, thổ nhưỡng và phân bố của các mô quả của nó ở địa phương hình canh tác và các KSDĐ ở địa phương Xử lý thông tin - Áp dụng phương pháp phân tích thống kê - Áp dụng phần mềm Mapinfor, Foxpro để xây dựng các bản đồ PCĐN Kết quả - Số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội có liên quan đến SDĐ ở địa phương . - Bản đồ PCĐN và những thuyết minh kèm theo. - Những định hướng quản lý phù hợp với từng cấp đầu nguồn ở địa phương . Sơ đồ 2.1. Các bƣớc nghiên cứu của đề tài 2.4.2. Phƣơng pháp thu thập thông tin i. Kế thừa tài liệu có sẵn - Điều kiện khí hậu: dựa trên kết quả quan trắc của Trung tâm khí tượng thủy văn Bắc Trung Bộ - Bản đồ địa hình: dựa trên bản đồ địa hình kỹ thuật số tỉ lệ 1: 50.000 trên hệ quy chiếu UTM số về khu vực nghiên cứu. - Hệ số xói mòn do mưa (K) của khu vực nghiên cứu: Phần mềm sinh khí hậu – Trường Đại Học Lâm Nghiệp.
14 - Bản đồ trạng thái lớp phủ thực vật khu vực Bắc Trung Bộ: bản đồ trạng thái lớp phủ thực vật của Viện Điều Tra Quy Hoạch Rừng năm 2005 và báo cáo phát triển kinh tế xã hội của xã Phúc Sơn năm 2005. - Tài liệu về dự toán thiết kế trồng rừng hàng năm của Công ty lâm nghiệp Anh Sơn. - Các tài liệu liên quan đến QHSDĐ tỉnh Nghệ An, huyện Anh Sơn; Chiến lược phát triển kinh tế xã hội xã Phúc Sơn giai đoạn 2001 – 2010. - Các tài liệu về PCĐN trong và ngoài nước. ii. Điều tra đặc điểm các mô hình đất đai phổ biến ở địa phƣơng Áp dụng các bô công cụ của PRA, đề tài tiến hành đi lát cắt và phỏng vấn bán định hướng theo các tuyến như sau: - Tuyến 1: từ xóm 1 qua xóm 2 và xóm 3 - Tuyến 2: từ Trà Lâm qua cồn Sim và xóm Tiến - Tuyến 3: từ xóm 14 qua xóm Bãi đá và xóm Bãi lim Tuyến lát cắt đảm bảo nguyên tắc đi qua các kiểu địa hình, mô hình canh tác và khu dân cư. Trên các tuyến lát cắt có thể mở các tuyến phụ. Thông tin thu được thông qua tác nghiệp hiện trường, ghi chép trên thực địa và phỏng vấn hộ gia đình. Quá trình đi lát cắt, xử lí bản đồ trạng thái rừng cũng nhằm nắm bắt sự phân bố các trạng thái rừng, mô hình SDĐ qua các dạng lập địa khác nhau. Các thông tin thu thập để đánh giá hiệu quả kinh tế: + Cây hoa màu và cây ăn quả: đầu vào giống cây trồng, chăm sóc, năng suất, đầu ra + Cây lâm nghiệp dài ngày: loại cây trồng, đầu vào giống cây trồng, trữ lượng, sản phẩm thu của quá trình tỉa thưa, chu kì kinh doanh
15 + Các đánh giá, đề xuất của người sản xuất và quản lí về những vấn đề của mô hình ii. Điều tra đặc điểm ô tiêu chuẩn ở một số trạng thái rừng Ngoài việc xử lý các tài liệu nội nghiệp (bản đồ địa hình, bản đồ trạng thái lớp phủ thực vật). Đề tài tiến hành thu thập các thông tin về độ tàn che cây cao, mức độ che phủ của lớp thực vật dưới mô hình, mức độ che phủ của tầng thảm mục, chiều cao vút ngọn của tầng cây cao và độ xốp lớp đất mặt. Tại mỗi trạng thái rừng tiến hành lập 1 ô tiêu chuẩn 400 m2, đo đếm các chỉ tiêu: độ tàn che; độ che phủ của cây bụi; độ che phủ của lớp thảm mục; chiều cao tầng cây cao và lấy 5 mẫu đất tại mỗi ô theo dạng sau: 20 m 20 m Sơ đồ 2.2. Vị trí lấy mẫu đất trên ô tiêu chuẩn Số liệu thu được bằng cách áp dụng phương pháp mạng lưới điểm: tính phần trăm số điểm điều tra có thực vật che phủ chia cho tổng số điểm điều tra. Việc thu thập thông tin về độ xốp đất của khu vực nghiên cứu được tiến hành cùng với việc thu thập các thông tin liên quan đến hiệu quả kinh tế của mô hình trên cùng 1 ô tiêu chuẩn. Các mẫu đất tại một ô tiêu chuẩn được trộn lẫn, gói kín và được phân tích tại Đại Học Lâm Nghiệp để phân tích ra độ xốp đất. Hệ số xói mòn mưa (K) của khu vực Phúc Sơn được xác định thông qua phần mềm sinh khí hậu - Trường Đại Học Lâm Nghiệp. Với trạng thái rừng tự nhiên, kết quả thu được về các chỉ tiêu nêu trên được thực hiện thông kế thừa số liệu điều tra của cán bộ quản lí và công nhân Công ty lâm nghiệp Anh Sơn.
16 2.4.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu 2.4.3.1. Xây dựng bản đồ phân cấp đầu nguồn i. Căn cứ phân cấp đầu nguồn Đề tài PCĐN cho khu vực nghiên cứu dựa trên sự phân bố của chỉ số phản ánh tiềm năng xói mòn (C) và chỉ số phản ánh nguy cơ khô hạn (H) thông qua chỉ số tổng hợp (P). - Chỉ số C được xây dựng bởi GS, TS Nguyễn Hải Tuất và PGS, TS Vương Văn Quỳnh - Trường Đại Học Lâm Nghiệp [10]. C= [2.31*10-6 *K* 2 ]/ (0.8*X) (2.1) Trong đó: + C – Chỉ số phản ánh tiềm năng xói mòn. + K – Là chỉ số xói mòn của mưa (Vương Văn Quỳnh,1997), hay đại lượng phản ánh năng lực gây xói mòn đất của mưa, nó phụ thuộc vào lượng mưa và cường độ mưa ở khu vực nghiên cứu. +  - Độ dốc mặt đất tính bằng độ. + X – Độ xốp lớp đất mặt. Theo tác giả chỉ số C xác định được càng cao thì tiềm năng xói mòn càng lớn và đòi hỏi yêu cầu bảo vệ đất càng nghiêm ngặt. Như vậy, trong PCĐN thì chỉ số C càng lớn, CĐN càng cao. - Chỉ số phản ánh nguy cơ khô hạn (H): là độ cao tuyệt đối, càng lên độ cao lớn thì nguy cơ khô hạn càng cao và ngược lại. - Chỉ số tổng hợp (P) dùng để PCĐN là tích số giữa chỉ số xói mòn (C) và độ cao tuyệt đối (H). P = sqrt(C*H/100) (2.2)
17 Căn cứ vào các công thức 2.1; 2.2 thì các yếu tố tham gia vào PCĐN bao gồm: chỉ số xói mòn mưa (K); độ xốp đất (X); độ dốc mặt đất (  ); độ cao tuyệt đối (H). ii. Xây dựng bản đồ phân cấp đầu nguồn Đề tài tiến hành lập mạng lưới các ô vuông cách đều với diện tích mỗi ô là 30 (m) * 30 (m) trên toàn diện tích khu vực nghiên cứu. Các bước gán, phân tích và thống kê số liệu được tiến hành bằng các phần mềm lập bằng ngôn ngữ FOXPRO. Chi tiết các phần mềm này được trình bày ở phụ biểu 05. - Gán giá trị độ cao cho mạng lưới ô vuông từ bản đồ địa hình bằng các phần mềm 01, 02. Giá trị độ cao được nội suy từ bản đồ địa hình. - Gán các giá trị độ dốc cho mạng lưới bằng phần mềm 03. Giá trị độ dốc được nội suy giữa độ cao 2 điểm so với chiều dài sườn dốc của 2 điểm đó. - Gán các trạng thái thực vật cho các ô vuông bằng phần mềm 04. - Tính chỉ số P cho các ô vuông theo phần mềm 05. - Xác định các điểm ngẫu nhiên nhằm lấy ngưỡng của chỉ số P để tiến hành phân cấp được tiến hành qua phần mềm 06. Sau quá trình xác định ngưỡng của chỉ số P để tiến hành phân cấp sơ bộ, đề tài dựa vào ngưỡng này của chỉ số P để thiết lập phương trình tuyến tính. Phương trình này là căn cứ để xác định các ngưỡng phân cấp cuối cùng cho các CĐN. 2.4.3.2. Phân tích hiệu quả các mô hình và kiểu sử dụng đất i. Các chỉ số để phân tích giá trị kinh tế - NPV: Giá trị lợi nhuận hiện tại ròng là hiệu số của giá trị hiện tại dòng doanh thu trừ đi giá trị hiện tại dòng chi phí tính theo lãi suất chiết khấu lựa chọn. Đối với các hoạt động sản xuất có NPV dương thì tiến hành đầu tư và ngược lại khi NPV âm, tuy nhiên trong quá trình cân nhắc lựa chọn hoạt động cũng còn phụ thuộc nhiều vào chi phí cơ hội.
18 Bt  Ct  n NPV = (2.3) t 0 (1  i)t Với: + Bt giá trị thu nhập năm thứ t + Ct giá trị chi phí năm thứ t + i là tỉ lệ chiết khấu hay lãi suất vay vốn (%) + t thời gian tính dòng tiền (năm) - BCR: Tỷ suất giữa thu nhập và chi phí, là hệ số sinh lãi thực tế, phản ánh chất lượng đầu tư và cho biết mức thu nhập trên một chi phí sản xuất, công thức tính. n Bt BPV  (1  i) t BCR   t 0 n (2.4) Ct  CPV t  0 (1  i ) t Với: + BCR: Tỷ suất giữa thu nhập và chi phí (đồng/đồng) + PVB: Giá trị hiện tại của thu nhập (đồng) + CPV: Giá trị hiện tại của chi phí (đồng) Nếu hoạt động nào có BCR > 1 thì có hiệu quả kinh tế, BCR càng lớn thì hiệu quả kinh tế càng cao. Ngược lại BCR < 1 thì sản xuất không có hiệu quả. - IRR (Tỉ suất hoàn vốn nội bộ) là tỉ lệ khấu trừ được sử dụng trong tính toán nguồn vốn để quy giá trị thuần của dòng tiền hiện tại của một hoạt động cụ thể về 0. Hiểu một cách chung nhất, tỉ lệ hoàn vốn nội bộ càng cao thì khả năng thực thi hoạt động là càng cao. n ( Bt  Ct ) IRR =  (2.5) 1  i  t t 0